血清BDNF與尿AD7c-NTP聯合檢測在MCI進展為AD中的預測價值

方 妍， 鄭 磊， 張鳳春， 王小莉， 魏 琰

?

血清BDNF與尿AD7c-NTP聯合檢測在MCI進展為AD中的預測價值

方 妍1， 鄭 磊2， 張鳳春3， 王小莉3， 魏 琰3

目的 探討血清BDNF與尿AD7c-NTP聯合檢測對輕度認知功能障礙(MCI)進展為阿爾茨海默病的預測價值。方法 收集172例MCI患者(MCI組)及90例健康者(正常對照組)基線、12 m、24 m的血清BDNF和尿AD7c-NTP的表達水平。結果 MCI患者血清BDNF水平在基線、12 m、24 m顯著低于同期對照組(P<0.05)，而尿AD7c-NTP水平在基線、12 m、24 m顯著高于同期對照組(P<0.01)。此外，32例MCI患者于隨訪的2 y中進展為AD(MCI-AD組)，其血清BDNF水平在基線、12 m、24 m顯著低于穩定型MCI患者(MCI-ST組)，而尿AD7c-NTP水平在基線、12 m、24 m顯著高于穩定型MCI患者。結論 血清BDNF與尿AD7c-NTP聯合檢測是鑒別及診斷MCI進展為AD的較好指標，提升二者單獨應用時的預測價值。

輕度認知功能障礙； 阿爾茨海默病； BDNF； AD7c-NTP

輕度認知功能障礙(mild cognitive impairment，MCI)是介于正常老化與癡呆之間的一種過渡狀態，可增加罹患阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)的發病風險[1，2]。據統計，每年約10%～15%的MCI患者進展為AD，隨著人口老齡化程度的加劇，這一比例仍會繼續增加[2]。然而，由于缺乏準確特異的診斷手段以早期評價MCI進展為AD的風險，加之MCI早期癥狀不顯著，往往導致患者錯過最佳的治療時期[3]。因此，探尋特異的生物標記物以評價MCI患者進展為AD的風險水平，將有助于早期識別AD高危人群，并對探索有效的治療策略以延緩AD病程進展有重要意義。

1 對象與方法

1.1 研究對象 (1)MCI組：系2011年6月～2013年5月我院神經內科收治的MCI患者172例。均符合Peterson制訂的MCI診斷標準和美國精神障礙診斷與統計手冊第4版(DSM-Ⅳ)有關MCI的診斷標準。男91例，女81例；年齡63～85歲，平均73.6±7.4歲；病程1.5～2.6 y，平均1.9±0.6 y。采用簡易精神狀態檢查量表(MMSE)，臨床失智評分量表(CDR)、全面衰退量表(GDS)、日常生活能力評分(ADL)對研究對象認知能力進行評價。隨訪2 y中進展為AD的患者均符合美國國立神經病語言障礙卒中研究所(NINCDS)和Alzheimer病及相關疾病協會(ADRDA)有關AD的診斷標準。其中32例MCI組患者隨訪2 y中進展為AD(MCI-AD組)，140例為穩定型MCI患者(MCI-ST組)(3)正常對照組(CN組)：系同期認知功能正常的健康體檢者90例，男48例，女42例；年齡64～86歲，平均76.2±7.6歲。排除標準：(1)長期大量服用抗精神病藥物和嚴重頭部外傷史；(2)有累及中樞神經系統功能的內科疾??；(3)嚴重精神疾??；(4)認知功能評測不能配合的患者；(5)隨訪不能完成患者。

1.2 方 法

1.2.1 血清BDNF水平檢測 所有研究對象于清晨空腹抽取靜脈血5 ml，肝素鋰抗凝保存(<24 h)，采用高靈敏定量酶免疫分析法檢測血清BDNF水平。血清BDNF高靈敏定量酶免疫分析測檢測試劑盒購自R&D Ssystem，嚴格按試劑說明書操作。

1.2.2 尿AD7c-NTP水平的檢測 所有研究對象于清晨留取尿液50 ml，4 ℃保存(<7 d)，采用酶聯免疫吸附法檢測尿AD7c-NTP水平。尿AD7c-NTP酶聯免疫吸附檢測試劑盒購自深圳市安群生物工程有限公司，嚴格按試劑說明書操作。

2 結 果

2.1 研究對象基線資料比較 MCI組MMSE評分、ADL評分顯著低于CN組(P<0.05)，而CDR評分、GDS評分較CN組明顯增高(P<0.05)。MCI組尿AD7c-NTP陽性130例(75.6%)，血清BDNF陽性118例(68.6%)，而CN組陽性分別為14例(15.6%)和19例(21.1%)。MCI組尿AD7c-NTP水平顯著高于CN組(P<0.05)，而血清BDNF水平則顯著低于CN組(P<0.05)(見表1)。

2.2 MCI-AD組、MCI-ST組、CN組尿AD7c-NTP與血清BDNF表達水平比較 隨訪2 y中，32例MCI患者進展為AD，其基線尿AD7c-NTP水平顯著高于MCI-ST組及CN組(P<0.05)，而血清BDNF水平顯著降低(P<0.05)。同樣的結果亦在隨訪的12 m和24 m中得到(見表2)。

2.3 尿AD7c-NTP與血清BDNF聯合檢測的診斷價值 尿AD7c-NTP與血清BDNF聯合檢測的靈敏度、特異度、陽性預測值及陰性預測值均高于單獨檢測(見表3)。

表1 研究對象基線資料比較

MMSE評分范圍為0～30，評分越高提示功能越好；CDR評分范圍為0～18分，評分越低提示功能越好；GDS評分范圍為1～7分，評分越高提示功能越好；ADL評分范圍為0～53分，評分越高提示功能越好

表2 MCI-AD組、MCI-ST組、CN組尿AD7c-NTP與血清BDNF表達水平比較

表3 尿AD7c-NTP和血清BDNF及聯合檢測的診斷價值

3 討 論

MCI已被公認為是正常老化與癡呆間的過渡狀態，是AD的重要風險因子[1～4]。近期，大量研究將AD相關生物標記物作為MCI進展為AD的早期診斷指標。目前，最為公認的生物標記物為腦脊液中淀粉樣蛋白(1-42)，總tau蛋白和磷酸化tau-181，其在AD或MCI診斷中具有良好的靈敏度和特異性。不幸的是，腦脊液生物標記物在臨床應用是卻受到很大限制，歸因于腦脊液采集方法為侵入式，存在損傷大腦的風險，加之保存方法的特殊性，使其無法大規模應用于臨床[2]。

研究證實，AD患者的腦脊液和尿AD7c-NTP的表達水平都選擇性增加[5]。de la Monte等[6]發現，AD病程的早期AD7c-NTP基因過度表達，從而引起AD7c-NTP免疫活性的增強，進而導致磷酸化tau蛋白免疫介導的細胞骨架病變。越來越多的證據[7]表明，AD7c-NTP的異常變化是AD病程早期的生物學事件，而MCI則被證實為AD病程的早期階段。已經證實，腦脊液或尿液中AD7c-NTP含量異常增高，早期可疑或可能AD占62%，死后確診的AD占84%。然而，對腦脊液中AD7c-NTP進行檢測有損傷大腦的風險，且需專業人員及特殊設備，使其在應用時存在一定的局限性。近期研究表明[8]，MCI患者尿液中AD7c-NTP的水平較正常老人顯著增加，與年齡無關。本研究顯示，MCI患者尿AD7c-NTP水平[(3.96±2.2)ng/ml]顯著高于對照組[(1.22±1.9)ng/ml](P<0.01)。與前期研究相似，本研究隨訪2 y中，32例患者(MCI-AD組)進展為AD，發生率為18.6%。值得注意的是，MCI-AD組基線尿AD7c-NTP水平顯著高于MCI-ST組及對照組(P<0.01)，同樣的結果亦在隨訪12 m及24 m中得到。與既往研究[8]一致，尿AD7c-NTP是診斷MCI進展為AD早期病變的較敏感的指標之一。

近期，Diniz和Teixeira等[9]研究證實，BDNF調節異常與AD病理生理變化相關?；A研究證實，β-淀粉樣蛋白(amyloid β-protein，Aβ)可降低大鼠海馬BDNF表達進而導致其記憶損傷[10]。與此相反，在年老的靈長類動物內嗅皮質注射BDNF可明顯減少其突觸丟失，改善其細胞信號通路[11]。此外，有研究發現，AD患者大腦中BDNF前體及成熟體較對照組明顯偏低[12]，二在健康的老年人中，低腦脊液BDNF水平與記憶功能差和更快認知功能下降呈正相關[13，14]。近期，Weinstein等[15]研究證實，低血清BDNF對MCI進展為AD具有顯著的預測價值。與Yu和Shimada等[13，14]的研究結果一致，本研究發現，MCI患者血清BDNF濃度[(19.92±5.4)ng/ml]較健康年老者[(23.64±5.8)ng/ml]明顯降低，且表現出更差的認知功能(P<0.01)。在隨訪的2 y中，MCI-AD組患者基線血清BDNF濃度較MCI-ST組及健康對照組明顯降低(P<0.01)，同樣的結果亦在隨訪12 m及24 m中得到。與前期研究一致[15]，低血清BDNF濃度可作為預測MCI進展為AD的診斷指標。

作為有效的AD生物標記物，其必須具有良好的診斷靈敏度、特異度、陽性預測值及陰性預測值[16]。本研究對32例MCI進展為AD的患者及90例健康對照個體進行尿AD7c-NTP、BDNF及聯合檢測的診斷價值進行比較(見表3)。與之前研究結果一致[16～18]，尿AD7c-NTP診斷的特異度(84.44%)、敏感度(75.00%)，而血清BDNF診斷的特異度(78.89%)、敏感度(68.75%)略低。盡管AD7c-NTP和BDNF在MCI進展AD的預測中具有良好的靈敏度和特異度，但其均存在一定程度的假陽性或假陰性。本研究中，應用AD7c-NTP和BDNF聯合檢測的靈敏度(90.63%)、特異性(93.33%)、陽性預測值(82.86%)及陰性預測值(96.55%)均高于單獨檢測(見表3)。提示AD7c-NTP和BDNF聯合檢測在MCI進展AD的早期診斷中具有較好的診斷價值。

總之，本研究結果證實，在MCI患者中，尿AD7c-NTP的水平顯著升高，而血清BDNF水平顯著下降，二者的變化與MCI進展為AD的關系密切。通過AD7c-NTP與BDNF聯合檢測可互補二者在單獨應用時的不足，提升MCI進展AD的診斷預測價值，宜作為AD易發人群篩查及早期診斷的生物標記物。

[1]Petersen RC，Negash S. Mild cognitive impairment：an overview [J]. CNS Spectrums，2008，13：45.

[2]Gauthier S. Cholinesterase inhibitors in late-stage Alzheimer’s disease [J]. Lancet Neurol，2006，5：468.

[3]Petersen RC，Thomas RG，Grundman M，et al. Vitamin E and donepezil for the treatment of mild cognitive impairment[J]. N Engl J Med，2005，352：2379-2388.

[4]王魯寧. 老年人輕度認知功能障礙的研究進展[J]. 中華老年醫學雜志，2005，24(1)：6-8.

[5]Levy S，McConville M，Lazaro GA，et al. Competitive ELISA studies of neural thread protein in urine in Alzheimer’s disease [J]. J Clin Lab Anal，2007，21：24.

[6]de la Monte SM，Wands JR. The AD7c-ntp neuronal thread protein biomarker for detecting Alzheimer’s disease [J]. Front Biosci，2002，7：989.

[7]Youn YC，Park KW，Han SH，et al. Urine neural thread protein measurements in Alzheimer disease [J]. J Am Med Dir Assoc，2011，12：372.

[8]Goodman I，Golden G，Flitman S，et al. A multi-center blinded prospective study of urine neural thread protein measurements in patients with suspected Alzheimer’s disease [J]. J Am Med Dir Assoc，2007，8：21.

[9]Diniz BS，Teixeira AL. Brain-derived neurotrophic factor and Alzheimer’s disease：physiopathology and beyond [J]. Neuromolecular Med，2011，13：217-222.

[10]Christensen R，Marcussen AB，Wrtwein G，et al. Abeta(1-42) injection causes memory impairment，lowered cortical and serum BDNF levels，and decreased hippocampal 5-HT(2A) levels [J]. Exp Neurol，2008，210：164-171.

[11]Nagahara AH，Merrill DA，Coppola G，et al. Neuroprotective effects of brain-derived neurotrophic factor in rodent and primate models of Alzheimer’s disease [J]. Nat Med，2009，15(3)：331-337.

[12]Peng S，Wuu J，Mufson EJ，et al. Precursor form of brain-derived neurotrophic factor and mature brain-derived neurotrophic factor are decreased in the pre-clinical stages of Alzheimer’s disease [J]. J Neurochem，2005，93(6)：1412-1421.

[13]Shimada H，Makizako H，Doi T，et al. A large，cross-sectional observational study of serum BDNF，cognitive function，and mild cognitive impairment in the elderly [J]. Front Aging Neurosci，2014，6：69.

[14]Yu H，Zhang Z，Shi Y，et al. Association study of the decreased serum BDNF concentrations in amnestic mild cognitive impairment and the Val66Met polymorphism in Chinese Han [J]. J Clin Psychiat，2008，69：1104-1111.

[15]Weinstein G，Beiser AS，Choi SH，et al. Serum brain-derived neurotrophic factor and the risk for dementia：the Framingham Heart Study [J]. JAMA Neurol，2014，71：55-61.

[16]Hampel H，Frank R，Broich K，et al. Biomarkers for Alzheimer’s disease：academic，industry and regulatory perspectives[J]. Nat Rev Drug Discov，2010，9：560-574.

[17]Wang C，Cui Y，Yang J，et al. Combining serum and urine biomarkers in the early diagnosis of mild cognitive impairment that evolves into Alzheimer’s disease in patients with the apolipoprotein E ε4 genotype[J]. Biomarkers，2015，20：84-88.

[18]Alvarez A，Aleixandre M，Linares C，et al. Apathy and APOE4 are associated with reduced BDNF levels in Alzheimer’s disease [J]. J Alzheimers Dis，2014，42：1347-1355.

Conversion from mild cognitive impairment to Alzheimer’s disease：Prediction by serum brain-derived neurotrophic factor and urinary AD-associated neuronal thread protein

FANGYan，ZHENGLei，ZHANGFengchun，etal.

(MedicalAffairsDepartment，HarrisonInternationalPeaceHospital，Hengshui053000，China)

Objective To investigate the predictive value of the combination detection of serum brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and urinary AD-associated neuronal thread protein (AD7c-NTP) in mild cognitive impairment (MCI) patients that evolves into Alzheimer’s disease (AD). Methods Participants consisted of 172 adults with MCI，and 90 normal subjects. The total serum BDNF levels and the mean urinary AD7c-NTP assay values at baseline，12-and 24-month follow-ups were measured. Results The mean urinary AD7c-NTP assay values at baseline，12-and 24-month follow-ups were significantly higher in MCI subjects compared to normal individuals (P≤0.01)，and the serum BDNF levels were notably decreased (P≤0.01). Moreover，a total of 32 subjects in MCI patients that progressed to AD within 2 years showed a significant decrease of serum BDNF and a notable increase of urine AD7c-NTP compared to MCI-ST individuals at baseline，12-and 24-month follow-ups. Conclusion The combination detection of serum BDNF and urinary AD7c-NTP were reliable indicators for the earlier identification and diagnosis of MCI patients that evolves into AD，and led to a better predictive value than either detection alone.

Mild Cognitive Impairment； Alzheimer’s Disease； BDNF； AD7c-NTP

1003-2754(2016)01-0009-04

2015-11-10；

2015-12-26

河北省2013年醫學科學研究課題計劃(No.20130345)

(1.哈勵遜國際和平醫院醫務處，河北 衡水 053000；2.哈勵遜國際和平醫院中心實驗室，河北 衡水 053000；3.哈勵遜國際和平醫院神經內科二病區，河北 衡水 053000)

魏 琰，E-mail：leinick@163.com

R749.1+6

A